2025年中考物理复习专题：内能的利用计算题、实验题

2025年中考物理复习专题：内能的利用计算题、实验题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．为了比较水和食用油的吸热能力，以及比较不同燃料的热值，实验室有如下装置供选择，则比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验；比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验。    （1）在‘研究物质吸热能力’的实验中，小明用相同规格的加热器对水和食用油加热，得到了如下数据： 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 60 20 6 45 食用油 60 20 6 68 则加热六分钟时水吸收的热量 食用油吸收的热量；加热两分钟时水和食用油内能改变量分别为W1和W2，则W1 W2；若温度升高10摄氏度时水和煤油吸收热量分别为Q1和Q2，则Q1 Q2。（以上三空均选填“大于”“等于”或者“小于”）通过对上表中的数据分析可以知道 吸热能力更强； （2）在“比较不同燃料的热值”的实验中不必要的器材是 ； A温度计      B砝码      C秒表 （3）若实验中通过用煤油作为燃料给水加热，最后发现所计算出的燃料热值相比实际值偏小的原因可能是： 2．在“观察液体的沸腾”实验中，将质量和初温相同的a、b两种液体分别倒入相同容器中，用相同的热源和加热方式进行加热，如甲、乙两图所示，每隔相同时间，测量液体的温度；并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像，如图丙所示。 （1）由图丙，可以得出液体沸腾时需要吸热，温度 ； （2）由a、b两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像，可以探究物质的一种物理属性，这种属性是物质的 （写出物理量中文名称）。探究过程中，可以根据 反映物质吸收热量的多少； （3）小明认为利用此装置还可以探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系，于是增加了相同的装置如图丁，向容器内倒入的液体a与甲、乙装置中的液体质量 （相等/不相等），燃烧相同质量的燃料后应与图 所示的实验相比较。 3．某小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”。他们的实验装置如图所示，实验中收集和记录的数据如下表所示。 燃烧前水的温度 燃烧后水的温度 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）实验中，为了可以比较两种燃料的热值大小，除需要装置相同，甲、乙两杯水的初温和质量相同之外，还应保持相同的物理量是 ； （2）实验前，实验装置要按照 （“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行组装。燃料燃烧过程中化学能转化为 。本实验是用 （选填“水温升高的多少”或“加热时间的长短”）来表示煤油和菜籽油放出热量的多少； （3）根据实验中收集的数据，可以看出煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。 4．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。他自己设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果如表。 燃料 加热前的水温/ 燃料燃尽后水温/ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套完全相同的装置。在实验中除了控制水的初温相等外，还应控制水的 相等。 （2）安装实验器材时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装。 （3）根据记录结果分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。 （4）实验中燃料燃烧放出的热量，通过 的方式使水的内能增大（选填“做功”或“热传递”）。 （5）小明同学还想利用这个实验测算出煤油和菜籽油的热值，那么除了图中装置外，小明还要使用的测量仪器是 。 5．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。 (1)实验前调整铁夹A的位置，其目的是使 （石棉网/温度计）处于适当的高度； (2)实验中应控制燃料燃烧的 （时间/质量）相同，根据 比较燃料燃烧放出热量的多少； (3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料 的热值大； (4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是 。分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 （大于/等于/小于）燃料d燃烧15min放出的热量； (5)你认为根据丙图像 （能/不能）比较两种燃料热值的大小。 6．小明同学想测量家中色拉油的比热容．设计了如下的方案： ①在两个相同的易拉罐中分别装入200g水和200g色拉油，测得它们的温度均为20℃； ②按如图所示的装置，将器材装配好； ③用酒精灯给水加热4min，测得其温度为32℃； ④用同样的方法给色拉油加热4min，测其温度48℃； ⑤整理器材，并计算色拉油的比热容． 请替小华完成计算过程： （1）加热4min，水吸收到的热量是Q水＝ J；（已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃） （2）色拉油吸收的热量等于水吸收的热量，即Q色拉油＝Q水； （3）计算出色拉油的比热容为c色拉油＝ J/（kg•℃）； （4）除了这种方案，你还有其他的方案吗？请简单说明你的方案： ． 7．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验中应控制两装置燃料 　（选填“完全燃烧完”或“燃烧相同时间”），通过比较 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间的长短”）来确定燃料热值的大小； （2）比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，不同物质吸热多少是通过 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间的长短”）来反映的。 （3）若甲图烧杯中为50g的水，燃料1为2×10-4kg的酒精。酒精完全燃烧后，温度计示数升高20℃（水未沸腾），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精热值为3×107J//kg，则该装置对水的加热效率为 。 8．小明学习了燃料的热值知识后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值.他实 验时组装了如图所示的装置，并每隔1min记录了杯中水的温度（如下表） 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 甲杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38 40 42 44 乙杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 （1）为了保证实验结论的可靠性，小明在实验时应控制两套装置中相同的量有 ； （2）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ； （3）小明实验前用天平测出了烧杯中水的质量及油灯中燃料的质量，并由记录的数据，利用公式Q吸＝cmΔt计算出了水吸收的热量，他想通过这些数据计算出煤油和菜 籽油的热值，你认为他的计算结果可靠吗？为什么？ 二、计算题 9．鲲龙是中国自行设计研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机。如图所示，若鲲龙以的速度匀速直线滑行10min，消耗航空煤油675kg，飞机发动机的功率为2.25×107 W（航空煤油的热值为4×107 J/kg）。求： （1）飞机滑行的路程； （2）滑行时牵引力做的功； （3）发动机的效率。    10．中国已成为世界上拥有汽车最多的国家，汽车出厂时需要进行检测，对图甲所示的汽车进行检测时，让汽车保持恒定功率在水平路面做直线运动，测得其速度随时间变化的图像如图乙所示，加速阶段仅用10秒就从静止启动并通过200米的路程。求： （1）该汽车加速过程的平均速度是多少？ （2）秒后汽车匀速行驶时，测得其所受阻力为900N，则牵引力做功多少？ （3）前10s共消耗汽油20g，已知汽油热值为，则汽车发动机的效率是多少？    11．如图所示，摩托艇加满燃油时，人和摩托艇总质量为500kg。加满一次燃油能使摩托艇以最大速度匀速航行2h，其航程为180km。最大速度匀速航行时，摩托艇受到的阻力为总重的。已知摩托艇发动机的效率为36%，q燃油=5.0×107J/kg，g=10N/kg。求： （1）摩托艇匀速航行的最大速度v； （2）摩托艇匀速航行180km克服阻力做的功W； （3）油箱内所加燃油的最大质量m。 12．使用厨房中的电热水器将质量为的水从加热到，该热水器消耗了的电能。已知，求： （1）水吸收的热量； （2）该热水器的热效率。 13．如图是我国某公司最新研发的新能源采矿车，当车辆载有矿石下坡时，能量回收系统可将机械能转化为电能，以供再次利用。该车相关参数如表： （1）某次采矿作业中，该采矿车满载后静止在水平地面上时，对地面的压强有多大？（g＝10N/kg） （2）采矿车满载矿石从竖直高度为30m的坡顶行驶到坡底，车与矿石总重力做功为多少？ （3）重力所做的功有60%转化成了电能，可供电动机工作多长时间？这些电能相当于完全燃烧多少kg柴油所放出的热量？（q柴油＝4.3×107J/kg） 整车质量/t 最大载货质量/t 轮胎与地面接触总面积/m2 电动机功率/kW 30 60 1.5 200 14．某辆以天然气为燃料的出租车，车辆质量1300kg。某次行驶过程中，汽车搭载人员及物体共300 kg，在300s时间内匀速直线行驶6000 m，完全燃烧天然气0.04kg，所受阻力为汽车总重力的0.01倍，汽车轮胎与地面总接触面积为。（天然气热值，g取10N/kg）。求行驶过程中： （1）汽车对地面的压强； （2）汽车发动机的输出功率； （3）汽车发动机的效率。 15．如图是一款太阳能和其它能量混合驱动汽车，车身上装载了5m2的太阳能电池板，用于给蓄电池充电或直接作为动力源。已知太阳能电池板每小时1m2接收的太阳能为6×106J，已知太阳能转化为电能的效率为25%，该汽车利用电能行驶时，电动机的将电能转化为机械能的效率为80%。 （1）若驾驶该车通过一长为18000m的隧道，用时12min，则该车速度是多少km/h? （2）若该车以36km/h匀速行驶时，所受阻力为1200N，则该车的电动机输出功率多大? （3）利用6h的正常日照获得的太阳能使该车以36km/h匀速行驶，该车能行驶多少路程? 16．随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气．小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2000cm3、20℃的水，大火加热直至沸腾．又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3．[气压为1标准大气压；c水=4.2×103J/（kg•℃）] （1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？ （2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理复习专题：内能的利用计算题、实验题》参考答案 1． 甲丙 甲乙 等于 等于 大于 水 C 见解析 【详解】[1][2]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多 少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验； 为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸 热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验。         （1）[3]用相同规格的加热器对水和食用油加热，加热时间相同，是电加热器放出的热量相等，因此两种物质吸收热量相等，然后通过比较升高的温度来研究两种物质吸热能力的差异。    [4]由表中数据可得， 加热时间相同，吸收热量相等，因此内能改变量相等。 [5][6]如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间。 因为选用相同的燃料加热，所以加热时间长的吸收的热量多；即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。说明水吸收热能力比食用油大，即水的比热容大。 （2）[7]比较不同燃料的热值，应选择甲、乙装置进行实验，实验中，液体的质量相同，根据液体温度的变化反映燃料放出热量的多少，完全燃烧相同质量的不同燃料，所以没必要的器材是秒表。 （3）[8]燃料不能完全燃烧，燃料燃烧放出的热量没有完全被水全部吸收，存在热损失。 2． 保持不变 比热容 加热时间 相等 甲 【详解】（1）[1]根据图象可知，液体沸腾时温度不变，因此可知液体沸腾时需要吸热，温度保持不变。 （2）[2]已知a、b两种液体的质量相同，根据图象可知：a、b两种液体沸腾前，a、b两种液体升高相同的温度，吸收热量不同；即：同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，即不同物质的吸热能力不同，这一属性在物理学中称为物质的比热容。 [3]根据转换法，实验中通过比较加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少。 （3）[4][5]利用上述装置探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系。根据控制变量法可知要控制燃料的质量相等然后比较放出的热量的多少，由于燃烧时放出的热量是通过比较容器里的液体吸收的热量的多少判断的，所以图丁的相同装置中，向容器内倒入的液体种类、质量都相同，所以，由于图丁的相同装置的容器内倒入的液体是液体a，所以与其比较的装置中的液体种类相同、质量相等，所以，燃烧相同质量的燃料后应与图甲所示的实验相比较。 3． 燃料的质量 自下而上 内能 水温升高的多少 煤油 【详解】（1）[1]比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”时，采用的是控制变量法，实验中需要控制燃料的质量相同。 （2）[2]因为需要用酒精灯的外焰的加热，所以需要自下而上的顺序组装实验器材。 [3]燃料燃烧过程中，消耗燃料的化学能，获得内能，所以燃烧的过程是化学能转化为内能。 [4]质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧后，水升高的温度越多，水吸收的热量越多，表明燃料放出的热量越多，所以用水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。 （3）[5]质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧后，水升高的温度越高，水吸收的热量越多，表明燃料放出的热量越多，根据可知，燃料的热值越大，根据表格中的数据可知，煤油烧水时水的温度高，则煤油的热值大。 4． 质量 自下而上 煤油 热传递 天平 【详解】（1）[1]实验过程中应采用控制变量法，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量和初温相等。 （2）[2]为保证用火焰的外焰加热，且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁，所以先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离。 （3）[3]用相同质量的煤油和菜籽油燃烧后加热相同的水，由表中数据可知，用煤油加热的水温度升的高，则说明煤油燃烧放出的热量多，煤油的热值大。 （4）[4]燃料燃烧放出的热量，通过热传递的方式使物体的内能增大。 （5）[5]要测量煤油的热值，需要知道煤油和被加热水的质量，所以需要天平测量煤油和水的质量，除了图中装置外，小明还要使用的测量仪器是天平。 5．(1)石棉网 (2) 质量 温度计上升的示数 (3)b (4) 燃料c的燃烧过程比较快 大于 (5)能 【详解】（1）实验时要用火焰的外焰加热；调整铁夹A的位置，其目的是使石棉网处于适当的高度，方便用外焰加热。 （2）[1][2]比较两种燃料的热值，根据控制变量法可知，应控制燃料的质量相同；根据转换法可知，比较燃料燃尽时温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。 （3）由图乙知道，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大。 （4）[1]燃料c在6min时水就沸腾了，说明水吸收的热量多，造成水过早沸腾的原因可能是燃料c的燃烧过程比较快。 [2]由图丙知道，燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾，燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾，表明c放出的热量多。所以，燃料c燃烧10min放出的热量大于燃料d燃烧15min放出的热量。 （5）由图丙知道，两种燃料全部燃尽时，c燃料使水升高的温度更大，则c的热值大，故能比较热值的大小。 6． 10080 1.8×103 质量相同的水与色拉油，升高相同的温度，比较加热时间 【详解】（1）[1]根据公式 知： Q水=4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×12℃=10080J 所以 Q色拉油=Q水=10080J （3）[2]因为 所以 （4）[3]根据 ， 保证质量相同的水与色拉油，升高相同的温度，比较加热时间，根据比例计算出色拉油的比热容． 【点睛】已知色拉油与水加热的时间相同,因此它们吸收的热量相同,根据的变形公式求出色拉油的比热容; 7． 甲、乙 完全燃烧完 液体升高的温度 甲、丙 加热时间的长短 70% 【详解】（1）[1] [2][3]根据控制变量法可知，比较不同燃料的热值，应改变燃料的种类，控制其他物理量不变，由于热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，因此两个质量相同的燃料都需要完全燃烧完，燃料燃烧放出热量的多少不易观察，是通过加热相同的液体，观察液体升高的温度来呈现，由此可知，比较不同燃料的热值，应选用甲、乙两图进行实验，实验时通过观察液体升高的温度来比较不同燃料热值的大小。 （2）[4][5]根据控制变量法可知，比较不同物质的比热容，应改变被加热物质的种类，控制其他物理量不变，物质吸收热量的多少不易观察，是通过用相同的加热器，比较加热时间的长短来呈现，由此可知，比较不同物质的比热容，应选用甲、丙两图进行实验，实验时通过加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少。 （3）[6]水吸收的热量 Q吸=c水m水Δt水=4.2×103J/（kg•℃）×50×10-3kg×20℃=4.2×103J 酒精放出的热量 Q放=mq=2×10-4kg×3×107J/kg=6×103J 该装置对水的加热效率为 8． 水的质量 、煤油和菜籽油质量 煤油 不可靠， 燃料燃烧放出热量不完全被水吸收 【详解】[1]由于两杯水吸收的热量与升高的温度和水的质量有关，本实验要通过水温度升高的多少反应吸收的热量多少，要让两杯水的质量相同，所以在实验中应控制水的质量、水的初温相等，另外还要控制煤油和菜籽油质量相同； [2]由表中数据可知，在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，甲杯水吸收的热量多，煤油的热值较大； [3]由于煤油和菜籽油不一定完全燃烧，并且有热量的散失，计算出煤油和菜籽油的热值也是不可靠． 9．（1）45km；（2）1.35×1010 J；（3）50% 【详解】解：（1）飞机滑行的路程为 （2）牵引力做的功为 （3）航空炼油完全燃烧放出的能量为 发动机的效率为 答：（1）飞机滑行了45km； （2）牵引力做的功为1.35×1010 J； （3）发动机的效率为50%。 10．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）该汽车加速过程的平均速度 （2）由图可知，汽车在10s后的速度为，因为汽车保持恒定功率在水平路面做直线运动，所以汽车的功率和10s后的功率相同，功率为 牵引力做功 （3）汽油完全燃烧放出的热量 汽车发动机的效率为 答：（1）该汽车加速过程的平均速度是； （2）0~10s牵引力做功为； （3）汽车发动机的效率是。 11．（1）90km/h；（2）1.8×108J；（3）10kg 【详解】解：（1）摩托艇匀速航行的最大速度为 （2）摩托艇受到的阻力为 因为做匀速直线运动，受力平衡，所以牵引力等于阻力，所以摩托艇克服阻力做的功为 （3）燃油完全燃烧放出的热量为 则摩托艇加满燃油的质量为 答：（1）摩托艇匀速航行的最大速度为90km/h； （2）摩托艇匀速航行180km克服阻力做的功为1.8×108J； （3）油箱内所加燃油的最大质量为10kg。 12．（1）；（2）87.5% 【详解】解：（1）水吸收的热量为 （2）该热水器的热效率为 答：（1）水吸收的热量为6.3×105J； （2）该热水器的热效率为87.5%。 13．（1）；（2）；（3）81s；0.38kg 【详解】（1）车和货物总重力 车满载对地面的压强 （2）重力所做的功 W机=Fs=G总h=9×105N×30m=2.7×107J （3）转化的电能 E电=ηW机=60%×2.7×107J=1.62×107J 由 知道，电动机工作时间 E电=Q放，由知道，燃烧柴油的质量 答：（1）该采矿车满载时，对地面的压强； （2）车与矿石总重力做功； （3）可供电动机工作多长81s；这些电能相当于完全燃烧0.38kg柴油所放出的热量。 14．（1）；（2）3200W；（3）37.5% 【详解】解：（1）行驶过程中，汽车的总质量 m总=ml车+m=1300kg+300kg=1600kg 汽车对地面的压力 F=G=m总g=1600kg×10N/kg=1.6×104N 汽车对地面的压强 （2）汽车匀速直线行驶的速度 匀速行驶时，所受的牵引力等于所受的阻力，所以 F牵=f=0.01G=0.01×1.6×104N=160N 则汽车发动机的输出功率 P=F牵v=160N×20m/s=3200W （3）发动机所做的有用功 W=F牵s=160N×6000m=9.6×105J 燃烧天然气放出的热量 Q放=m天然气q=0.04kg×6.4×107J/kg=2.56×106J 汽车发动机的效率 答：（1）汽车对地面的压强为4×105Pa； （2）汽车发动机的输出功率为32000W； （3）汽车发动机的效率为37.5%。 15．（1）90km/h；（2）1.2×104W；（3）3×104m 【详解】解：（1）由题意可知， 18000m=18km 12min=0.2h 所以该车的速度为 （2）由题意可知， 36km/h=10m/s 汽车匀速行驶，由二力平衡可知其在水平方向上电动机输出的拉力与其受到的阻力相等，即 F拉=F阻=1200N 所以该车的电动机的输出功率为 P输出=F拉v=1200N×10m/s=1.2×104W （3）由题意可知，太阳能电池板接受到的太阳能为 W1=5×6×6×106J=1.8×108J 其转化成的电能为 W电=η1W1=25%×1.8×108J=4.5×107J 电能经过电动机转化成的机械能为 W机=η2W电=80%×4.5×107J=3.6×107J 这些机械能能够支持电动机在该车36km/h匀速行驶的情况下行驶的时间为 所以汽车能够行驶的路程为 s=vt=10m/s×3000s=3×104m 答：（1）汽车的速度是90km/h； （2）该车的电动机输出功率是1.2×104W； （3）汽车能够行驶的路程是3×104m。 16．（1）6.72×105J；（2）2.1×10﹣2m3． 【详解】 （1）水的质量： m=ρV=1.0g/cm3×2000cm3=2000g=2kg， 水吸收的热量： Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J； （2）天然气放出的热量： Q放= =1.68×106J， ∵Q放=Vq， ∴天然气的体积： V==2.1×10﹣2m3。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$